Расчёт диаметров трубопроводов и штуцеров

 

Определяем диаметр штуцера на вход сырого раствора. Определяем диаметр штуцера d₁, м

 

d₁ =

 

где V - объёмный расход сырого раствора, м/с;

w - скорость движения сырого раствора, w = 1 м/с [10].

 

d₁ =

V =

 

где G₀ - количество исходного раствора, поступающего на выпарку, кг/ч;

ρ₀ - плотность исходного раствора, 1065,73 кг/м³ .

 

V =

 

К установке принимаем штуцер диаметром 20мм

Определяем штуцер на выход конденсата. Определяем диаметр штуцера d₂,м

 

d₂ =

 

где w – скорость движения конденсата, w = 1 м/с [10]

 

d₂ = , V =

 

где D₁ - полный расход пара, D = 357,2 кг/ч

ρ - плотность конденсата, из таблиц, при Р ₀ = 0,4 МПа, ρ = 922,5кг/м³.

 

V=

 

Принимаем к установке штуцер диаметром d = 15 мм

Определяем штуцер на вход пара. Определяем диаметр штуцера d₃, мм

 

d₃ =

 

где w - скорость движения пара, w = 20 м/с[10].

 

d₃ =

V =

 

где р - плотность греющего пара, из таблиц, при Р₀ = 0,4 МПа, ρ_п =2,162 кг/м³

 

V =

 

Принимаем к установке штуцер диаметром d = 60 мм

Определяем штуцер на вход вторичного пара.

Определяем диаметр штуцера d₄, мм

 

d₄ =

 

где w - скорость движения вторичного пара, w = 20 м/с [10].

V =

 

где W₁ - всё количество воды, выпаренной в первом корпусе, кг/ч;

р - плотность вторичного пара, из таблиц, при Р₁ = 0,215 МПа, ρ_п1 = 1,2073 кг/м³.

 

V =

 

Принимаем к установке штуцер диаметром d₄ = 80 мм

Определяем штуцер на выход концентрированного раствора.

Определяем диаметр штуцера d₅, мм

 

d₅ =

 

где w – скорость движения упаренного раствора, w = 0,5 м/с [10]

 

d₅ =

V =

 

где G_K - количество раствора после выпарки, кг/ч;

р - плотность концентрированного раствора, из таблиц расчёта,

 

ρ _р2 = 1231,96 кг/м³.

V =

Принимаем к установке штуцер диаметром d₅ = 10мм

Расчет сводим в таблицу 5

 

Таблица 5

Наименование штуцера	Расход пара	Давление пара	Плотность	Секундный расход	Скорость пара	Диаметр, мм
Вход греющего пара	357,2	0,4	2,162	0,0459	20	0,054	60
Выход вторичного пара	385,85	0,215	1,2073	0,089	20	0,075	80
Выход конденсата греющего пара	357,2	-	925,5	0,0001	1	0,012	15
Вход раствора	1000	-	1065,73	0,000261	1	0,018	20
Вход упаренного раствора	263,3	-	1231,96	0,00006	0,5	0,005	10

 

Расчёт толщины теплоизоляционных покрытий

 

 

Определяем толщину тепловой изоляции δ_н, мм, из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду

 

. (50)

 

где α₂ – коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду, Вт/м^{2 0}К;

 

. (51)

 

гдеt_ст2 – температура поверхности изоляции со стороны окружающей среды, для аппаратов, работающих в закрытом помещении не должна превышать t_ст2 = 45 ⁰С; t_ст1 – температура изоляции со стороны аппарата, ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции t_ст1, принимаем равный температуре греющего параt_ст1 = 143,62 ⁰С; t_ок – температура окружающей среды (воздуха), t_ок = 20 ⁰С.

 

α₂ = 9,3 + 0,058(45 – 20) = 10,75

 

Определяем толщину изоляции δ_и, м

 

. (52)

 

где λ_и – коэффициент теплопроводности изоляции, принимаем совелит, λ_и = 0,09 Вт/м ⁰К /9/.